Covalente La unión de anticuerpos a los discos de papel de celulosa y sus aplicaciones en-simple vista colorimétricos inmunoensayos

El estudio de diagnóstico de la prueba de punto de atención (POCT) es importante para el desarrollo de nuevas estrategias para la terapéutica, la medicina personalizada y la atención domiciliaria ^1. Papeles de celulosa son ampliamente utilizados como plataformas en inmunoensayos, ya que son baratos, accesible y familiar para los usuarios ^2. Además, la estructura porosa del papel de celulosa posee la potencia para impulsar el flujo de líquido sin impacto adicional de energía. Los registros de bioanálisis en papel se pueden encontrar ya en el ^siglo 20, cuando la cromatografía en papel fue inventado por primera vez en 1952. El ejemplo más frecuente es pruebas de inmunocromatografía ^3, tales como tiras de prueba de embarazo y la diabetes. Estas pruebas proporcionan tiempos de ensayo relativamente rápido y barato análisis ^4. Debido a su simplicidad, estas pruebas tira de papel convencionales se han usado ampliamente en el diagnóstico POCT ^5.

Los métodos de detección colorimétrica incluyendo ^6, electroSe han reportado químicos ^7, y ⁸ de electroquimioluminiscencia métodos para medir los objetivos en muestras biológicas. Además de estos métodos cuantitativos, un método fiable para la inmovilización de anticuerpos sobre papel de celulosa también es importante para el desarrollo de dispositivos de diagnóstico. La adsorción no específica es la principal estrategia para la modificación de anticuerpos en la superficie de los dispositivos basados en papel ^{9, 10} para asegurar la capacidad de unión máxima a sus objetivos después de la inmovilización. Sin embargo, un estudio previo mostraron que los anticuerpos que se adsorben sobre papel de celulosa pueden desorber de las fibras ¹¹ en un 40%. Por lo tanto, la adsorción directa de anticuerpos en celulosa no puede proporcionar resultados reproducibles ^12. La inmovilización covalente de anticuerpos que se injertan en las superficies de papel es un método alternativo de desarrollo de bioensayos eficaces basados en papel ^13. Varios métodos han sido reportados para la modificación de celulosa ^{14, 15} </sup>. Idealmente, los anticuerpos deben mantener su funcionalidad original después de la inmovilización ^12. Carbonildiimidazol combina con tetrafluoroborato de 1-ciano-4-dimetilaminopiridinio ^16; 1-fluoro-2-nitro-4-azidobenzene a través de una estrategia de activación a base de UV ^{17, 18;} chemoenzymatic una estrategia basada en la modificación xiloglucano ^19; un agente de enlace 1,4-phenylenediisothiocyanate ^20; heteropolisacárido oxidación química clic ^{21 22;} y porfirinas catiónicas ²³ se han utilizado para inmovilizar covalentemente biomoléculas sobre papel de celulosa. Papel modificado Chitosan se ha utilizado para desarrollar immunodevices en papel ^24-26 ya que es abundante y biocompatible ^27. El quitosano es catiónico y se adhiere fuertemente a celulosa aniónico ^27. Los anticuerpos de captura se inmovilizan sobre el papel a través de revestimiento de quitosano y entrecruzamiento con glutaraldehído. La oxidación del peryodato es otro método para injertar la captanticuerpos ure en el papel de celulosa ^28. En este método, peryodato de sodio es descubierto en el papel para convertir grupos 1,2-dihidroxilado (glicol) en celulosa directamente a grupos aldehído. Los grupos aldehído se utilizan entonces para formar enlaces covalentes entre polisacáridos y anticuerpos ^28. Aunque la fabricación es simple, es difícil de lavar completamente fuera de peryodato de sodio. El peryodato sódico sin lavar puede causar oxidación adicional de los anticuerpos que están inmovilizados sobre el papel de celulosa, que afectan a la actividad y la estabilidad de los anticuerpos N -. (3-dimetilaminopropil) – N hidrocloruro de etilcarbodiimida y N hidroxisuccinimida reticulantes también se utilizan para covalentemente inmovilizar anticuerpos en ácido y de acetato de celulosa nanofibras de poli-L-láctico electrospun para el desarrollo de ensayos basados en nanofibras ^29.

En este estudio, se utilizó una técnica de acoplamiento de silano para injertar grupos funcionales de amina en cellulosdiscos de papel e. Esta técnica ayuda a retener el tamaño original de poros, efecto de mecha, y la tasa de filtración de los papeles de filtro de celulosa, lo que permite un máximo de inmunoensayos de flujo continuo en verticales. La técnica de acoplamiento de silano ha sido ampliamente utilizado en los biosensores para funcionalizar superficies de sustrato con grupos amina secundaria, seguido de la modificación adicional utilizando biomoléculas. El injerto de grupos amina en la superficie de la matriz comprende una reacción de condensación entre grupos -OH de los agentes de silano organofuncional y el sustrato de la matriz ^30. Los discos de papel de celulosa fueron funcionalizados con grupos amino de acoplamiento de silano a través de 3-aminopropiltrimetoxisilano (APS) ^31. Esto fue seguido por anticuerpos de captura covalentemente inmovilización utilizando dos métodos diferentes. El primer método implicó la unión de anticuerpos de captura oxidados con peryodato de los discos de papel de celulosa de amina funcionalizado. El segundo método usa glutaraldehído como agente de reticulación para unir el Antibodi capturaES para los discos de papel de celulosa funcionalizado grupos amina. La presencia de anticuerpos de captura fue confirmada por conejo isotiocianato de fluoresceína IgG-anti-humano (FITC), utilizando un generador de imágenes de fluorescencia molecular. La actividad de unión de conejo anti-humano IgG-FITC de IgG de cabra anti-conejo también fue evaluada por sustrato de peroxidasa. Se investigaron los efectos de diversas concentraciones de peryodato de sodio, glutaraldehído, y anticuerpos de captura. La prueba de la aplicación del anticuerpo de captura inmovilizado se realizó con éxito a través de la detección de suero IgG.